در نظریه اعداد، به سرعت شکستن یک عدد مرکب و نوشتن آن به صورت حاصل ضرب چند عدد اول، تجزیه اعداد طبیعی گفته می‌شود. این در حالی است که هنوز هیچ الگوریتم کار برای تجزیه و تحلیل اعداد بسیار بزرگ شناخته نشده است و تلاشی که برای تجزیه و تحلیل یک هزار رقمی صورت گرفته، ۱۸ ماه به طول انجامید.
این مقاله برانگیز اولین بار در ماه گذشته در وب سایت مقاله علمی arxiv.org منتشر شده است.
رد مطالعه لانگ توسط آمریکایی
تجزیه‌وتحلیل‌های طبیعی بزرگ، فرآیندی چالش برانگیز برای رایانه‌های معمولی است که می‌تواند توسط دستگاه‌های کوانتومی با شکستن کدهای سریع تسریع شود.
تفسیری این موضوعات در الگوریتم‌های رمزنگاری هویدا می‌شود. بسیاری از زمینه‌های ریاضیات و علوم رایانه از جمله رایانش کوانتومی و نظریه‌ی جبری اعداد برای بهبود روش حل این موضوع به کار گرفته شده‌اند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ساوث چاینا مورنینگ پست(SCMP)پژوهشگران چینی ادعا می‌کنند که الگوریتم را برای شکستن کدها معرفی کرده‌اند که در موفقیت‌آمیز بودن می‌توان روش رمزگذاری اصلی را انجام داد، نه در دهه‌های آینده بلکه همان ظرف چند سال آتی ضعیف و ناتوان است.
گفته می‌شود که روش رشدی که توسط گروه پژوهشگران چینی توسعه داده شده است، این پتانسیل را دارد که یک کامپیوتر کوانتومی را تا ۳۷۲ کیوبیت کاهش دهد که حتی کمتر از پردازنده Osprey ساخت شرکت IBM است که قوی‌ترین پردازنده کوانتومی در جهان است و تنها. ۴۳۳ کیوبیت دارد، اما قادر به شکستن کدها نیست.
پژوهشگران چینی استدلال می‌سازند که الگوریتم جدید به نام «تجزیه اعداد طبیعی کوانتومی با زیرخطی»(SQIF) می‌تواند رمزگذاری شده با منبع RSA-۲۰۴۸ را رمزگشایی کند.
الگوریتم جدید کوانتومی رمزگشایی چینی‌ها را در ایالات متحده ایجاد کرده است، چرا این الگوریتم جدید می‌تواند روش رمزگذاری اصلی را ظرف چند سال آینده ضعیف کند.
وی گفت: به نظر من یک معجزه لازم است تا این روش در مقایسه با اجرای الگوریتم کلاسیک «شور» بر روی لپ‌تاپ شما سودی به همراه داشته باشید.
این روش جدید
پژوهشگران چینی برای نشان دادن امکان ارزیابی SQIF از یک رایانه کوانتومی ابررسانای ۱۰ کیوبیتی در دانشگاه ژجیانگ در هانگژو برای شکستن یک رمز رمزگذاری ۴۸ بیتی استفاده کردند.
وی در وبلاگ خود نوشته است: ممکن است این خبر درست نباشد، اما مسلما اشتباه نیست. این سوال وجود دارد که چرا دولت چین این پژوهش‌ها را طبقه‌بندی (محرمانه) نکرده است.
با این حال، به طور کلی پذیرفته شده است که برای شکست حریم یک حساب بانکی ایمن شده با رمزگذاری پیشرفته، یک ماشین باید میلیون‌ها کیوبیت را که بلوک ساختمانی اساسی اطلاعات کوانتومی است، مدیریت کند.
به گفته پژوهشگران چینی، «الگوریتم شور» که یک ابزار ریاضی است که توسط پیتر شور، فیزیکدان آمریکایی در سال ۹۴ ساخته شده است و از نظر تئوری می‌تواند یک کامپیوتر کلاسیک را در رمزشکنی بسیار سریع‌تر از یک رایانه کلاسیک کند، در مدارک کوانتومی واقعی ناکارآمد. عمل می کند.
این گروه ادعا می‌کند که SQIF، یک الگوریتم تجزیه و تحلیل اعداد با بیشترین صرفه‌جویی در کیوبیت تا به امروز است.
به گفته بروس اشنایر، رمزنگار و کارشناس کامپیوتر آمریکایی، این مطالعه چیزی است که باید جدی گرفته شود.
پژوهشگران چینی می‌گویند: پژوهش ما در تسریع استفاده از رایانه‌های کوانتومی کنونی، نوید بزرگی می‌دهد و را به تجزیه و تحلیل اعداد طبیعی بزرگ برای بزرگ رمزنگاری واقعی هموار می‌کند.
لارنس گسمن، بنیانگذار و رئیس وب سایت Inside Quantum Technology که پیشرفت های فناوری کوانتومی را پوشش می دهد با اشاره به ادعای لانگ هشدار داد که اگر این موضوع وجود داشته باشد، فاجعه بار است.
اظهار نظر پژوهشگران چینی باعث نگرانی و توجه به برخی از متخصصان امنیت برجسته و کوانتوم در ایالات متحده است.
انتهای پیام
این گروه پژوهشی به رهبری پروفسور لانگ گیلو(Long Guilu) از دانشگاه چینهوا(Tsinghua) اعلام کرد که یک رایانه کوانتومی متوسط ساخته شده با فناوری‌های موجود می‌تواند الگوریتم آنها را اجرا کند.
این رمزنگاری نامتقارن یکی از سخت‌گیرانه‌ترین استانداردهای صنعتی است که توسط بسیاری از دولت‌ها، مؤسسات مالی و شرکت‌های فناوری برای محافظت از امنیت اطلاعات با یک ۲۰۴۸ بیتی استفاده می‌شود.
پژوهشگران چینی SQIF را برای بهینه‌سازی فرآیند محاسبات کوانتومی بر اساس یک الگوریتم بحث‌برانگیز که توسط کلاوس اشنور، ریاضیدان آلمانی در سال ۲۰۱۳ ایجاد شد، توسعه داده شد.
پژوهشگران چینی در مطالعه خود که هنوز مورد بررسی همتا قرار نگرفته است، می‌گویند: الگوریتم جدید ما می‌توان یک کامپیوتر کوانتومی عملی را به طور کامل به ۳۷۲ کاهش داد که حتی کمتر از Osprey، قوی‌ترین پردازنده کوانتومی در جهان است.
تجزیه همه اعداد با طول یکسان به یک اندازه مشکل نیست. مشکل‌ترین مثال‌ها(برای روش‌های فعلی) اعداد نیمه اول هستند. اعداد نیمه اول به اعدادی گفته می‌شود که می‌توان آنها را به صورت ضربی دو عدد اول نوشت. وقتی دو عدد بسیار بزرگ هستند و به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و مقداری نسبتاً نزدیک داشته باشند، حتی سریع‌ترین الگوریتم‌ها بر روی سریع‌ترین رایانه‌ها برای حل آن به قدری زمان می‌گیرند که در واقع ناکارآمد هستند.
اسکات آرتونسون، رئیس مرکز کوانتومی در دانشگاه تگزاس در آستین، با توجه به نگرانی اشنایر گفت که فکر نمی کنم مطمئن شوم موفقیت آمیز باشد.